劉津池，于 淼，張 俊，王 俠，金佳勤

(1.青島大學(xué) 紡織服裝學(xué)院，山東 青島 266071；2.武漢紡織大學(xué) 服裝學(xué)院，湖北 武漢 430073)

1 引言

口袋是服裝結(jié)構(gòu)中的重要實用部件[1]，也是服裝細(xì)節(jié)設(shè)計的組成部分之一，而服裝細(xì)節(jié)設(shè)計是以用戶需求為基礎(chǔ)的[2]，所以服裝細(xì)節(jié)的開發(fā)與創(chuàng)新應(yīng)使服裝充分滿足人的需求[3]。但是我國服裝企業(yè)對口袋這一服裝細(xì)節(jié)的舒適度研究和設(shè)計關(guān)注不足[4]，多沿用慣例，可能導(dǎo)致實際穿著中口袋貼合程度不高，舒適度欠缺。本文將人的主觀體驗作為“人-服裝-環(huán)境”系統(tǒng)的核心，并把人體工效學(xué)、感性工學(xué)與服裝細(xì)節(jié)設(shè)計有效融合在一起[5]，設(shè)定了基于感性工學(xué)動作分析的模擬插袋試驗，重點研究了上衣口袋開口大小、角度等與人體活動及各項重要人體參數(shù)的量化關(guān)系，從而讓服裝能更好地充當(dāng)人體 “第二肌膚”的角色[6]，提升消費者對上衣口袋的滿意度。

2 實驗設(shè)計

選定體型接近標(biāo)準(zhǔn)體的30名20歲～24歲大學(xué)生作為實驗對象，男女各15名。實驗對象穿著白色無袋緊身上衣，進(jìn)行靜態(tài)人體測量和動態(tài)模擬插袋實驗，記錄實驗數(shù)據(jù)。選用緊身上衣做實驗用衣，能減少服裝與身體之間的間隙，確保實驗準(zhǔn)確性，并且可使實驗對象在模擬插袋實驗中以上衣口袋使用舒適為第一準(zhǔn)則[7]，實現(xiàn)通過實驗對象的感性來確定產(chǎn)品的設(shè)計特征[8]。

2.1 靜態(tài)人體測量

實驗對象穿著實驗用衣，赤足站在實驗臺上，腳后跟并攏，前腳掌自然分開，保持立位正常姿勢，測量實驗對象的基本人體參數(shù)。需要注意的是，測量手部參數(shù)時測量其慣用手?jǐn)?shù)據(jù)。測量項目包括：身高、胸圍、腰圍、臀圍、腰圍線高、臀圍線高、小臂長、手肘長、手掌長(不含手指)、手掌掌寬、手掌掌圍、凈手掌長。

2.2 動態(tài)模擬插袋實驗

動態(tài)實驗分現(xiàn)場觀察、運動模式分類記錄和事件后視頻分析[9]三部分?，F(xiàn)場觀察實驗對象動作趨勢并記錄重要點、角度數(shù)據(jù)；按插袋動作中手插入口袋、手從口袋出來兩種情況分別進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)記錄及分析處理；實驗后對照視頻進(jìn)行驗證分析，確保實驗可信度。

在實驗對象模擬手插口袋動作時，使用視頻記錄儀全程記錄，并在視頻記錄中截取兩幀特定畫面：(1)插袋動作開始后，手臂在向下、向前運動的過程中，中指指尖剛接觸到身體表面，此時默認(rèn)接觸到緊身上衣即為接觸到身體(后文稱畫面1)；(2)手掌在插袋動作剛好完成時(此時手掌即將向后、向外、向上運動，后文稱畫面2)。實驗過程中同時使用相機(jī)記錄上述兩幀畫面，與視頻記錄儀中的視頻截圖進(jìn)行對照。

2.2.1動態(tài)實驗坐標(biāo)系設(shè)定

動態(tài)實驗著重從微觀角度觀察人體變化[10]。本文動態(tài)實驗通過定位關(guān)鍵點，將手插口袋過程中手掌與身體相對位置的微觀變化數(shù)量化，使本研究更具科學(xué)性。關(guān)鍵點客觀數(shù)據(jù)采集需要建立參照系：記實驗對象正面人體中心線與人體腰圍線交點為原點O,坐標(biāo)(0,0)；以腰圍線所在直線為 X 軸，實驗對象左手方向為 X 軸正方向；以實驗對象正面體表中心線所在直線為 Y 軸，其中實驗對象頭部方向為 Y 軸正方向；X 軸、Y 軸均以1 cm為一個單位長度。

2.2.2關(guān)鍵點坐標(biāo)及角設(shè)定

觀察視頻記錄并截取畫面1為標(biāo)記時刻1，用指示貼紙對測量點做標(biāo)記，如圖1所示。標(biāo)記實驗對象肱骨頭點為點 A，肱骨滑車點為點 B。手掌中指指骨根部中心點為點 C。畫面1中，中指指尖與身體接觸點記為點 E。大拇指虎口外緣與身體接觸點記為點F。

記畫面2為標(biāo)記時刻2。取點C在實驗對象身體表面投影為點D，在水平方向上過點D做輔助線與Y軸交點記為點G。在畫面2中點C與其在實驗對象身體表面投影點D重合。

自制傾斜角度量角器：將透明長尺直邊與量角器0°射線邊重合，并用透明膠帶將二者纏繞綁定，擴(kuò)展該系統(tǒng)適用范圍，可測算相距更遠(yuǎn)三點所構(gòu)成的角。將量角器的直邊中心點鉆孔，記做點H，過點H穿系材質(zhì)均勻的懸垂線，該線另一端懸系重物，使能在重力作用下自然下垂且保持靜止?fàn)顟B(tài)。

圖1 模擬手插口袋示意圖

用上述器材測量：原量角器的直線邊兩端緊密貼合B點、C點，使懸垂線能保證自然懸垂且不晃動的穩(wěn)定狀態(tài)，懸垂線貼合量角器，讀出該線指示的數(shù)值，即量角器直線邊與豎直方向懸垂線的銳角夾角∠CHP。此時，∠BHK為插袋動作完成時實驗對象整只手臂肘點以下抽象線條與其腰圍線夾角。

3 實驗數(shù)據(jù)預(yù)處理

剔除非常規(guī)數(shù)據(jù)，保證實驗數(shù)據(jù)總體上的有效性，使其基本能夠真實反映實驗對象的實際體型特征。用控制變量法做單變量分析，盡可能減少在數(shù)據(jù)處理過程中上衣口袋開口角度和開口大小兩個變量之間的相互干擾。

動態(tài)實驗中，觀察者一方面觀察實驗對象在模擬手插口袋動作時對上衣口袋最佳開口角度、開口大小等因素的人因動作認(rèn)知，從而根據(jù)實驗對象對自身觸覺、肌肉感知、平衡感的不自覺外在表現(xiàn)，得出基于實驗對象本身與上衣口袋之間關(guān)系的評價；另一方面對實驗對象進(jìn)行問詢，考察其在特定動作下對自身舒適程度的感知、對目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化方向的感知，基于最終數(shù)據(jù)記錄并根據(jù)數(shù)據(jù)得出人體手部對上衣口袋開口角度、大小的最佳舒適度承載區(qū)間[11]。

在對數(shù)據(jù)樣本做均值的假設(shè)檢驗時，發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)樣本的均值趨近于正態(tài)分布，因此可以確定30組樣本數(shù)據(jù)在本次實驗中足夠大，即本文設(shè)置的實驗是有效的。本研究是基于動作分析的實務(wù)操作性研究，對動態(tài)、靜態(tài)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行可信度分析，得到Cronbach α系數(shù)約為0.6187>0.6，即實驗數(shù)據(jù)可信。

4 上衣口袋設(shè)計優(yōu)化

在模擬手插上衣口袋實驗時，需要確認(rèn)實驗測量時選取的動作數(shù)據(jù)能夠真實實現(xiàn)實驗對象最佳的手插口袋體驗，并通過一定的實驗設(shè)計找到符合他們感性要求的細(xì)節(jié)設(shè)計[12]。另外，無圖案設(shè)計便于數(shù)據(jù)的測量，進(jìn)一步減少實驗誤差。

4.1 口袋開口角度設(shè)計優(yōu)化

小臂及手掌抽象線條與口袋開口抽象線條垂直時，實驗對象手部與口袋兩側(cè)邊緣間接接觸時，向口袋某一側(cè)邊垂直方向壓力理論上取最小值，即在上衣口袋開口線的垂直方向上，最大限度減少了口袋合縫處面料向內(nèi)側(cè)張力導(dǎo)致的對手掌的間接施壓，從而使手掌實際所受的壓力最小，確保實驗對象獲得理論上的最佳手插口袋體驗，此時上衣口袋開口角度為最優(yōu)的上衣口袋開口角度?！螩HP是實驗對象插袋過程中整個手掌進(jìn)入上衣口袋時量角器直邊與在自然重力下懸垂的懸垂繩構(gòu)成的銳角，此時由圖1可知∠CHP與∠BHK互為余角，故∠BHK為此時上衣口袋設(shè)計的理論最優(yōu)開口角度。

現(xiàn)行上衣口袋設(shè)計慣例中實驗對象手部相關(guān)角度一般取平角，而以畫面2中手部三角骨中心點為基準(zhǔn)點，三角骨和中指指骨根部的連線與三角骨中心點和肘點連線呈向下開口的鈍角。并且在更大規(guī)模的模擬實驗中發(fā)現(xiàn)在手掌放置在腰部最為舒適的部位時，手掌理論中心點不與小臂成平角。那么相應(yīng)的中肘點(肘點和手入口袋手臂彎曲時上下臂相交內(nèi)側(cè)點兩個點的中點)和滑車點中點與中指指骨連線的實際角度應(yīng)當(dāng)大于現(xiàn)行設(shè)計慣例30°～45°。如圖2所示，實驗對象在插袋中感覺最為舒適的上衣口袋開口角度約為46°～60°。

對口袋開口角度做均值處理，發(fā)現(xiàn)口袋開口角度與性別有一定相關(guān)性，得出在這一條件下男女最佳口袋開口角度應(yīng)該分別為43.3°～53.7°和44.4°～55.8°。結(jié)合前文分析取三個范圍的交集，上衣口袋設(shè)計優(yōu)化后最佳開口角度應(yīng)為46°～53.7°。

圖2 口袋開口角度區(qū)間分布圖

4.2 口袋開口大小設(shè)計優(yōu)化

口袋開口大小的設(shè)計優(yōu)化應(yīng)當(dāng)在假定上衣口袋開口角度處于最佳區(qū)間的情況下進(jìn)行。在手掌插袋過程中，口袋開口上下兩緣最大距離之和必須大于或等于最大掌圍，才能保證手掌在理論上能完全進(jìn)入口袋中?？紤]到手掌進(jìn)入上衣口袋的舒適性，手掌上下需各余2 cm的余量，加上口袋開口為層疊的雙層設(shè)計，故而一共有8 cm的余量。一方面口袋縫紉部位在實際插袋中對手掌有垂直向內(nèi)的壓力，另一方面在日常插袋過程中手掌不可能從口袋開口中心進(jìn)入口袋，所以需保證手掌進(jìn)入口袋或手掌持物進(jìn)入口袋時的基本舒暢。在確定上衣口袋開口大小的最主要決定因素為手掌圍后，口袋開口周長應(yīng)是手掌圍長度加 8 厘米，設(shè)為T。此時上衣口袋開口直線長度為T/2。在身體重要參數(shù)中的身高與口袋開口大小的相關(guān)系數(shù)約為 0.78，因此建立口袋開口大小與身高的代數(shù)關(guān)系符合統(tǒng)計學(xué)與邏輯推斷的合理性要求，最終得到人體身高X與口袋開口大小Y的 X、Y 軸散點圖及相關(guān)回歸方程為 y=0.0875x+0.3439，如圖3所示。

圖3 口袋開口大小和身高的散點圖及相關(guān)回歸方程示意圖

5 結(jié)語

通過靜態(tài)人體測量和動態(tài)模擬插袋實驗得到人因動作認(rèn)知量化數(shù)據(jù)和相關(guān)客觀數(shù)據(jù)，并依據(jù)這些數(shù)據(jù)得到上衣口袋設(shè)計細(xì)節(jié)中的口袋開口角度為46°～53.7°，上衣口袋開口大小y與身高x回歸方程為y=0.0875x+0.3439。為服裝生產(chǎn)企業(yè)上衣口袋設(shè)計方案的選取提供了參考，并一定程度上提升了設(shè)計美觀度和消費者對上衣口袋的使用體驗。上衣口袋設(shè)計優(yōu)化不僅是服裝版型研究的需要，也是生產(chǎn)發(fā)展的現(xiàn)實需求。